SU900346A1 - Electron projector of cathode-ray device - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЖЕКТОР ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО(54) ELECTRON-ELECTRON-ELECTRONIC ELECTRONIC FLOODLIGHT

ПРИБОРАINSTRUMENT

1one

Изобретение относитс  к конструированию и производству электронно-лучевых, в частности передающих телевизионных трубок .The invention relates to the design and manufacture of cathode-ray, in particular transmitting television tubes.

Известен электронный прожектор передающей телевизионной трубки, содержащий триодную эмиссионную систему, состо щую из катода модул тора и анодного узла, включающую в себ  анодную и апертурную диафрагмы .A transmitting television tube electronic searchlight is known, comprising a triode emission system consisting of a cathode of a modulator and an anode assembly, including an anode and aperture diaphragms.

Апертурна  диафрагма предназначена дл  формировани  узкого пучка электронов с меньшим разбросом поперечных составл ющих скоростей электронов, дл  чего ею отсекаетс  наиболее неоднородна  часть пучка 1.The aperture diaphragm is designed to form a narrow electron beam with a smaller scatter of the transverse components of the electron velocities, for which it cuts off the most non-uniform part of the beam 1.

Недостаток известного технического решени  состоит в том, что дл  увеличени  разрешающей способности передающей телевизионной трубки необходимо уменьщать диаметр отверсти  апертурной диафрагмы, поскольку именно оно  вл етс  объектом, отображаемым электронно-оптической системой на мишень, но при этом резко уменьшаетс  ток пучка и при диаметре отверсти  апертурной диафрагмы менее 20 мкм ток пучка становитс  недостаточным дл  нормальной работы трубки.A disadvantage of the known technical solution is that in order to increase the resolution of the transmitting television tube, it is necessary to reduce the aperture diameter of the aperture diaphragm, since it is the object displayed by the electron-optical system on the target, but the beam current decreases sharply when the aperture diameter is a diaphragm of less than 20 µm, the beam current becomes insufficient for normal tube operation.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  электронный прожектор электронно-лучевого прибора, содержащий цилиндрический анод, в котором последовательно расположены анодна  и ограничивающа  диафрагмы.The closest technical solution to the invention is an electron beam of an electron-beam device containing a cylindrical anode, in which the anodic and limiting apertures are sequentially arranged.

Объектом, изображаемым на мищени, в данном случае  вл етс  кроссовер, поскольку анодна  диафрагма имеет недостаточно большой диаметр отверсти  и не ограничивает поперечный размер пучка, а расположенна  далеко от кроссовера в цилиндрическом аноде ограничивающа  диафрагма выдел ет электронный пучок по углу и по току до рабочих значений 2.The object depicted on the target in this case is the crossover, since the anodic diaphragm has an insufficiently large orifice diameter and does not limit the transverse beam size, and the limiting aperture located far from the crossover in the cylindrical anode separates the electron beam in angle and current to the operating values 2

Недостаток известного устройства состоит в том, что разрешающа  способность трубки ограничена значительным размером 20 объекта (кроссовера), который в известном устройстве в рабочем режиме составл ет величину 50-70 мкм. Эта величина не обеспечивает получение разрешающей способности , отвечающей современным требовани м к уровню параметров передающих телевизионных трубок.A disadvantage of the known device is that the resolution of the tube is limited by a significant size 20 of the object (crossover), which in the known device in the operating mode is 50-70 microns. This value does not provide a resolution that meets current requirements for the level of parameters of transmitting television tubes.

Цель изобретени  - увеличение разрешающей способности электронно-лучевого прибора.The purpose of the invention is to increase the resolution of the electron-beam device.

Цель достигаетс  тем, что в электронном прожекторе электронно-лучевого прибора, содержащем цилиндрический анод, в котором последовательно расположены анодна  и ограничивающа  диафрагмы, радиус отверсти  в ограничивающей диафрагме выбран в 35-100 раз меньще рассто ни  между анодной и ограничивающей диафрагмами и в 10-25 раз больще радиуса отверсти  в анодной диафрагме.The goal is achieved by the fact that in an electron projector of an electron-beam device containing a cylindrical anode, in which the anodic and limiting diaphragms are sequentially arranged, the radius of the aperture in the limiting diaphragm is 35–100 times less than the distance between the anodic and limiting diaphragms and 10–25 times the radius of the hole in the anode diaphragm.

При этом увеличение разрешающей способности происходит за счет уменьшени  размеров объекта отображаемого на мищень электронно-оптической системой прибора.At the same time, the resolution is increased by reducing the size of the object displayed on the target by the electron-optical system of the device.

На фиг. 1 схематически изображен электронный прожектор и ход траекторий электронов в нем; на фиг. 2 - зависимость радиуса электронного п тна в центре мишени при угле расхождени  пучка на выходе прожектора 2° от радиуса объекта, отображаемого электронно-оптической системой трубки на мишень; на фиг. 3 - зависимость радиуса кружка сферической аберрации от половины угла расхождени  пучка на выходе электронного прожектора при электростатической фокусировке в дюймовом видиконе; на фиг. 4 - радиус кружка хроматической аберрации.FIG. 1 schematically shows an electronic searchlight and the course of the trajectories of electrons in it; in fig. 2 - dependence of the radius of the electron spot in the center of the target at the angle of divergence of the beam at the exit of the searchlight 2 ° from the radius of the object displayed by the tube's optical-optical system on the target; in fig. 3 - dependence of the radius of a circle of spherical aberration on half the angle of divergence of the beam at the exit of the electronic searchlight during electrostatic focusing in an inch video; in fig. 4 - circle radius of chromatic aberration.

Прожектор содержит катод I, расположенные за ним на той же оси последовательно модул тор 2 с отверстием 3, цилиндрический анод 4 с анодной диафрагмой 5 и отверстием 6 в ней и ограничивающей диафрагмой 7 с отверстием 8 в ней и кроссовер 9.The searchlight contains a cathode I, located behind it on the same axis successively a modulator 2 with aperture 3, a cylindrical anode 4 with an anode diaphragm 5 and an aperture 6 in it and a restricting aperture 7 with an aperture 8 in it and a crossover 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Электроны, эмиттированные с катода 1, под действием ускор ющего напр жени  на аноде 4 ускор ютс  к нему, и под действием электрического пол  .иммерсионного объекта , составленного из катода, модул тора и анода, фокусируютс  в области между катодом и анодом, образу  кроссовер 9.The electrons emitted from the cathode 1, under the action of accelerating voltage on the anode 4, are accelerated to it, and under the action of an electric field of the immersion object made up of the cathode, the modulator and the anode, are focused in the area between the cathode and the anode to form a crossover 9 .

Диафрагма 5 ограничивает ток пучка до значени , в несколько раз больще рабочего, а диафрагма 7 ограничивает пучок по углу до рабочего значени  тока в пределах 1-3°, необходимом дл  обеспечени  малой сферической аберрации электронно-оптической системы.The diaphragm 5 limits the beam current to a value several times larger than the worker, and the diaphragm 7 limits the beam angle to a working current value in the range of 1-3 ° necessary to ensure a small spherical aberration of the electron-optical system.

Дл  уменьшени  размера электронного п тна на мищени, определ ющего разрешающую способность трубки, необходимо уменьшить сферическую аберрацию электронно-оптической системы. Сферическа  аберраци  начинает сказыватьс  на разрешающей способности трубки при угле расхождени  пучка на выходе прожектора свыше 3° (фиг. 3).To reduce the size of the electron spot on the target, which determines the resolution of the tube, it is necessary to reduce the spherical aberration of the electron-optical system. Spherical aberration begins to affect the resolution of the tube at a beam diverging angle at the exit of the searchlight above 3 ° (Fig. 3).

Аналогичное вли ние на разрешающую способность трубки при угле расхождени  пучка выше 3° оказывает и хроматическа  аберраци  (фиг. 4). Эти обсто тельства определ ют значени  35 нижнего предела отношени  рассто ни  между анодной и ограничивающей диафрагмами к радиусу ограничивающей диафрагмы. Значение 100 верхнего предела обусловлено тем, что при угле расхождени  пучка на выходе прожектора менее 1° сферическа  и хроматическа  аберрации на разрешающей способности трубки уже практически не сказываютс .Chromatic aberration has a similar effect on the resolution of a tube at a beam diverging angle above 3 ° (Fig. 4). These circumstances determine the lower limit of the ratio of the distance between the anode and limiting orifice plates to the radius of the limiting orifice. The upper limit value 100 is caused by the fact that at a beam divergence angle at the exit of the searchlight less than 1 ° spherical and chromatic aberration practically no longer affects the resolution of the tube.

Так как в предлагаемой конструкции объектом , отображаемым на мишень,  вл етс  отверстие в анодной диафрагме, то размер 5 его выбираетс  предельно малым, обеспечивающим рабочий ток пучка на выходе прожектора (за ограничивающей диафрагмой). В этом случае пределы измерени  значений отношени  радиусов отверстий в ограничивающей и анодной диафрагмах определ етс  в основном изменением размера отверсти  в ограничивающей диафрагме, допустимым дл  обеспечени  получени  на выходе прожектора пучка с углом расхождени  1-3°.Since, in the proposed construction, the object displayed on the target is a hole in the anode diaphragm, its size 5 is chosen extremely small, providing the operating beam current at the output of the searchlight (beyond the restricting diaphragm). In this case, the limits of measurement of the values of the ratio of the radii of the holes in the limiting and anode diaphragms are determined mainly by changing the size of the hole in the limiting diaphragm, which is permissible to ensure a beam with an angle of divergence of 1-3 ° at the output.

Уменьшать значени  указанного отноше5 ни  менее 10 за счет уменьшени  размера отверсти  в ограничивающей диафрагме нецелесообразно , так как необходимое при этом смещение ограничивающей диафрагмы к анодной значительно увеличивает технологические трудности юстировки ограничивающей и анодной диафрагмы с малыми отверсти ми .Reducing the value of the specified ratio of no less than 10 by reducing the size of the hole in the confining diaphragm is impractical, since the required displacement of the confining diaphragm to the anode diaphragm significantly increases the technological difficulties of adjusting the confining and anode diaphragm with small openings.

Увеличивать значение указанного отношени  свыше 25 за счет увеличени  размера отверсти  в ограничивающей диафрагме также нецелесообразно, так как необходимое при этом смещение ограничивающей диафрагмы в сторону мищени приводит к уменьшению длины пространства фокусировки пучка. Это ухудшает услови  формировани  пучка и его апертурные свойства, привод  0 к снижению разрешающей способности. Указанные обсто тельства определ ют значение 25 верхнего предела значени  отношени  радиусов отверстий в ограничивающей и анодной диафрагмах.It is also impractical to increase the value of the above ratio by more than 25 by increasing the size of the hole in the confining diaphragm, since the required displacement of the confining diaphragm towards the target leads to a decrease in the length of the beam focusing space. This worsens the conditions of the formation of the beam and its aperture properties, leading to a decrease in the resolution. These circumstances determine the upper limit value 25 of the ratio of the radii of the holes in the confining and anode diaphragms.

Примером конкретной реализации может An example of a specific implementation may

5 служить Прожектор дюймового видикона, в котором рассто ние между катодом и модул тором 0,1 мм, толщина модул тора 0,1 мм, радиус отверсти  в модул торе 0,4 мм, рассто ние между модул тором и анодом 0,3 мм, o диаметр отверсти  в анодной диафрагме 0,025 мм, рассто ние между анодной и ограничивающей диафрагмами 9 мм, диаметр отверсти  в ограничивающей диафр1агме 0,4 мм, напр жение на аноде 300 В.5 serve an inch vidic projector, in which the distance between the cathode and the modulator is 0.1 mm, the modulator thickness is 0.1 mm, the hole radius in the modulator is 0.4 mm, the distance between the modulator and the anode is 0.3 mm, o aperture diameter in the anode diaphragm is 0.025 mm, the distance between the anode and limiting diaphragms is 9 mm, the aperture diameter in the limiting diaphragm is 0.4 mm, the voltage at the anode is 300 V.

Электронный прожектор с указанными геометрическими размерами обеспечивает по сравнению с известным техническим решеним при одинаковых токе пучка и угле его расхождени  уменьщение размеров объекта в 1,5-2 раза и повышение за счет этого разрешающей способности трубки.An electronic searchlight with the specified geometrical dimensions provides, in comparison with the known technical solutions, with the same beam current and angle of divergence, reducing the size of the object by 1.5-2 times and increasing due to this the resolution of the tube.

Использование в передающих телевизионных трубках предлагаемого электронного прожектора, позволит повысить разрешаюшую способность трубок примерно на 30% по сравнению с известными конструкци ми.The use of the proposed electronic spotlight in the transmission television tubes will allow the resolution of the tubes to be increased by about 30% compared with the known structures.

Claims (2)

1.Жигарев А. А. Электронна  оптика и электронно-лучевые приборы. М., «Высша 1. Zhigarev A. А. Electronic optics and electron-beam devices. M., “Higher школа, 1972, с. 411School, 1972, p. 411 2.Патент Великобритании № 1330448, кл. Н 01 J 29/48, Н 01 J 19/84, опублик, 1973, (прототип).2. The UK patent number 1330448, cl. H 01 J 29/48, H 01 J 19/84, published 1973, (prototype). ЮYU 50 мкм50 microns 20SO 020SO 0 Фиг. 2FIG. 2 СфSf 0.5 1,0 15 град 0.5 1.0 15 degrees ЛГХМLGHM ГЛРGLR 0.50.5 10 Фиг.З10 Fig.Z градhail 1515 ....